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      復雜路網條件下高速鐵路列控系統互操作和可靠運用關鍵技術及應用
       
      來源:國家鐵路局    發布時間:2018-02-12 09:44
       
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        我國高速鐵路網具有分布廣泛、交路長、設備型號多、電磁環境復雜等特點,保障列車在復雜路網條件下的多頻次跨線安全可靠運行是亟待解決的問題。在國家支撐計劃、863計劃、自然基金等支持下,歷經十多年,本項目制定了支撐列控系統裝備互操作的系統規范,構建了可動態配置的列控系統半實物仿真測試平臺和互操作性測試平臺,研制了電磁干擾幅度概率分布測量儀,發明了適應高速列車牽引電流波動劇烈的阻抗匹配裝置,形成了具有自主知識產權的高速鐵路列控系統互操作和可靠運用的成套技術。

        主要創新點有:

        1.提出了列控系統需求規范形式化建模驗證理論和技術,制定了適合高速鐵路的CTCS-3級列控系統技術規范,提出了基于功能特征提取的測試案例構造方法和基于決策樹分析的測試案例生成方法,構建了完備的CTCS-3級列控系統測試案例庫,成為我國高速鐵路列控系統設計研發、測試和建設運用的依據。

        2.提出了適用于不同測試需求的列控系統多分辨率仿真建模方法和平行測試驗證方法,構建了可動態配置的列控系統半實物仿真測試平臺;提出了基于數據驅動的測試方法,構建了互操作性測試平臺。支持了多種型號列控設備的開發及應用,完成了所有CTCS-3級列控系統及新型高速列車的第三方互操作性測試,為高速鐵路網中列車安全、可靠運行提供了有力支撐。

        3.提出了瞬態脈沖干擾的統計參量評估方法和實時測量技術,自主研制了基于隨機變量分析方法的電磁干擾幅度概率分布測量儀,構建了基于瞬態脈沖干擾統計參量的故障診斷和故障模擬再現平臺。有效解決了列控系統的電磁干擾問題,使CTCS-3級列控系統因電磁干擾導致的故障率由90%降低至20%。

        4.提出了時-頻信號檢測分析與軟計算結合的軌道電路實時故障診斷方法,發明了軌道電路防護瞬態沖擊電流抗干擾技術,研制了適應大負荷高速列車牽引電流波動劇烈的阻抗匹配裝置,使高速鐵路車站軌道電路抗不平衡牽引電流干擾能力大幅提升,比國外同類設備指標提高1.5倍。

        該項目獲授權發明專利16項;發表論文77篇;出版專著6部;國家標準9項,行業標準4項。整體達到國際先進水平,其中,電磁干擾評估技術達到國際領先水平。CTCS-3級列控系統技術規范已在我國高速鐵路廣泛應用,完成了所有CTCS-3級列控系統第三方的互操作測試和所有高速鐵路列控裝備的電磁兼容測試。采用該技術規范和仿真測試集成平臺研發的CTCS2-200H型和CTCS3-300S型列控系統車載設備已在高速鐵路網中分別應用1074套和728套,占全國市場份額的70%和30%。利用該項目發明生產的軌道電路防護瞬態沖擊電流抗干擾裝置已在2萬公里高速鐵路車站內安裝使用25000臺。近三年取得經濟效益達5.2億元、新增利潤1.8億元。獲得中國鐵道學會科學技術獎特等獎1項、一等獎4項。

        該項目榮獲2017年度國家科技進步二等獎,主要完成單位有北京交通大學、北京和利時系統工程有限公司。主要完成人有唐濤、蔡伯根、聞映紅、莫志松、董海榮、徐悅、李開成、楊世武、何春明、趙林海。

       
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